15 de julio de 2026
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El análisis XRF portátil revela tecnología antigua de fabricación de hierro en la región de Benxi, en China.
El desafío
¿Cómo se analiza un artefacto de 600 años sin dañarlo? Utilizando el Analizador XRF portátil SciAps X-200 para un análisis elemental completamente no destructivo.
El estudio: "Análisis técnico de la producción de hierro en la región de Benxi durante la dinastía Ming" Procesos Journal
La investigación
Investigadores estudiaron el yacimiento siderúrgico de Wangguan, en Benxi, al noreste de China, para reconstruir cómo se producía el hierro durante la dinastía Ming (1368-1644). Su objetivo era combinar la evidencia arqueológica con técnicas analíticas modernas para comprender mejor una de las regiones históricas productoras de hierro más importantes de China.
El equipo analizó:
- fragmentos de crisol
- Escoria
- Arrabio
- Herramientas agrícolas excavadas en el yacimiento.
En conjunto, estos materiales permitieron a los investigadores reconstruir todo un proceso de fabricación de hierro que se había utilizado hace cientos de años.
El estudio confirmó varios hallazgos históricos importantes.
1. Benxi fue un importante centro de producción de hierro.
Los registros históricos sugieren que Benxi suministró cantidades significativas de hierro durante la dinastía Ming.
La evidencia arqueológica confirmó que Wangguan probablemente fue la ubicación del sitio histórico Patio de hierro de cien hogares, un importante centro siderúrgico operado por el gobierno.
2. Los crisoles eran notablemente avanzados.
El análisis mostró que los crisoles estaban hechos de materiales de origen local. arcilla con alto contenido de alúmina.
La composición resultante:
- Excelente resistencia al choque térmico.
- Refractariedad superior a 1700 ° C
- Un material optimizado para la producción repetida de hierro a alta temperatura.
Esto demostró que los artesanos de la dinastía Ming poseían un conocimiento sofisticado de los materiales refractarios.
3. Ya utilizaban carbón y coque.
Una de las conclusiones más interesantes del artículo es que los trabajadores de la región de Benxi ya habían dominado el uso recursos de carbón y coque durante la dinastía Ming.
Los investigadores concluyeron que estos fabricantes de hierro comprendieron cómo la selección del combustible influía en el contenido de azufre y la calidad del arrabio, mucho antes de lo que muchos podrían esperar.
El SciAps X-200 ayudó a preservar la historia.
A diferencia de la escoria o los fragmentos de crisol, los restos excavados Las herramientas agrícolas de hierro son piezas de museo..
Los investigadores no pudieron diseccionarlos ni extraer muestras para su análisis en el laboratorio.
En cambio, utilizaron el Analizador XRF portátil SciAps X-200 por la análisis elemental completamente no destructivo.
Principales Conclusiones
Según el artículo, el analizador X-200 se utilizó para determinar la composición elemental de los artefactos, incluyendo hierro, silicio, aluminio, fósforo, azufre, titanio y otros elementos, sin dañar los objetos. Su amplio rango de medición y alta precisión analítica permitieron al equipo caracterizar la composición de herramientas centenarias sin causarles ningún daño.
Esa información ayudó a los investigadores:
- Comparar diferentes herramientas
- Comprender mejor la calidad del hierro
- Inferir antiguas prácticas de fundición
- Respaldar las conclusiones sobre el uso de combustible y las técnicas metalúrgicas.
POR QUÉ ES IMPORTANTE
El espectrómetro de fluorescencia de rayos X portátil de SciAps permitió a los investigadores obtener datos científicos al tiempo que preservaban el patrimonio cultural para las generaciones futuras.
Lea el artículo original
Publicación:
Zhao, D.; Jiang, M. “Análisis técnico de la producción de hierro en la región de Benxi durante la dinastía Ming.” Procesos 2025, 13,3016.
Para evitar que las herramientas agrícolas de hierro de la dinastía Ming sufrieran daños o fueran destruidas, se realizó un análisis de composición no destructivo de estas reliquias culturales utilizando el analizador portátil de elementos minerales XRF SciAps, modelo X-200 (SciAps, Inc., Boston, MA, EE. UU.). El rango de detección fue del 0.01 % al 99.9 %, y la precisión de detección fue del 0.001 %.
Resumen:
Durante el desarrollo de la tecnología metalúrgica en el período feudal, la principal tecnología de producción de hierro en la región de Benxi fue el crisol, que alcanzó su apogeo durante la dinastía Ming. Mediante el estudio del yacimiento de hierro de Wangguan en Benxi, se investigaron los detalles históricos del proceso de producción de hierro de la dinastía Ming en la región y se realizó un análisis técnico. Los resultados muestran que este yacimiento histórico fue la ubicación del Patio de Hierro de las Cien Casas en la región noreste durante la dinastía Ming. Las muestras de escoria, hierro y crisoles desenterradas indican que en ese momento se había formado una cadena de producción de hierro relativamente completa. La materia prima utilizada para los crisoles era arcilla de alto contenido en alúmina, que se ha distribuido ampliamente en Benxi, Liaoning, China, desde la antigüedad. La refractariedad de los crisoles superaba los 1700 °C, y la relación molar de SiO2 a Al2O3 se aproximaba al límite superior para la formación óptima de mullita y la resistencia al choque térmico. La escoria se produjo a partir de un sistema típico de aluminosilicato con alto contenido de sílice y alúmina, y no se añadieron fundentes, como caliza o dolomita, durante el proceso de fundición. Además, los recursos de carbón se han utilizado ampliamente en la producción de hierro en la región de Benxi al menos desde la dinastía Ming, y los artesanos de aquella época ya dominaban la tecnología de usar coque como combustible y reductor para controlar el contenido de azufre en el arrabio.
PALABRAS CLAVE:
Historia de la producción de hierro; principios metalúrgicos; análisis técnico; región de Benxi; industria siderúrgica.
Acceso a la publicación:
https://doi.org/10.3390/pr13093016
Acerca de este diario:
Procesos Es una revista internacional, revisada por pares y de acceso abierto, sobre procesos/sistemas en química, biología, materiales, energía, medio ambiente, alimentos, productos farmacéuticos, fabricación, control de automatización, catálisis, separación, partículas y campos de ingeniería afines, publicada quincenalmente en línea por MDPI.
